Comme Biotransformation est un processus du métabolisme dans lequel les substances qui ne peuvent pas être excrétées sont converties en produits excrétables à l'aide de processus chimiques.
Quelle est la biotransformation?
Lors de la biotransformation, les substances lipophiles sont converties en substances plus hydrophiles. La transformation permet ensuite l'élimination.
Les réactions nécessaires à la biotransformation se produisent principalement dans le foie. Dans l'ensemble, une biotransformation se compose de deux phases différentes.
Fonction et tâche
Dans l'organisme humain, au cours du métabolisme physiologique, des substances s'accumulent à plusieurs reprises qui ne peuvent être excrétées dans les selles ou l'urine. Ces substances sont très souvent lipophiles (par exemple les hormones stéroïdes et les pigments biliaires), c'est-à-dire qu'elles ne sont pas ou seulement très peu solubles dans l'eau. En outre, le corps absorbe également des substances étrangères ou des substances synthétisées telles que des médicaments ou des médicaments avec de la nourriture. Si ces substances s'accumulaient dans le corps, ce serait mortel. Par conséquent, il est nécessaire de le convertir en une forme excrétable. Ce processus est connu sous le nom de biotransformation.
La biotransformation se compose de deux phases différentes: Les réactions de phase I insèrent des groupes fonctionnels dans des substances étrangères ou des métabolites à l'aide de l'enzyme cytochrome P450 de la protéine hème. En raison du grand nombre de toxines, il existe également un grand nombre de CYP 450. Une enzyme est capable de convertir de nombreuses substances. Dans la première phase, les toxines sont neutralisées puis décomposées en petites molécules.
Dans la phase suivante, ceux-ci sont ensuite rendus solubles dans l'eau et peuvent être excrétés par la respiration, l'urine ou la sécrétion de sueur. Dans la seconde phase, les produits intermédiaires ou substances étrangères de la phase I sont associés à des substances hydrosolubles. Cela peut augmenter leur solubilité dans l'eau. De plus, les produits de réaction sont détoxifiés et excrétés.
Après la phase II, les processus de transport ont lieu via le système lymphatique, la circulation sanguine et les protéines de transport, bien que dans certains cas, il n'y ait pas de métabolisme. En outre, diverses réactions telles que la dégradation du GSS6 / GSH en glucomate, cystéine ou N-acétylcystéine se produisent.
Le transport membranaire est effectué à l'aide de supports spéciaux, tels que les protéines liées à la résistance multidrogue. Les produits qui émergent en phase II sont appelés conjugués. Ces substances biologiquement actives ou toxiques ne sont pas spécifiquement reconnues comme telles par l'organisme. Le processus est plutôt dû aux enzymes, qui ont une spécificité de substrat très faible. Cela provoque des réactions dans tout un groupe de substances.
Maladies et affections
Cependant, le processus de biotransformation comporte également des risques. De cette manière, une substance inoffensive peut également être convertie en toxine. Un exemple de ceci serait l'aflatoxine B1, qui provient du soi-disant Aspergillus flavus, qui se trouve dans les pistaches, les arachides ou le maïs mal stockés. La molécule produite par le champignon est initialement inactive et pénètre dans le foie avec de la nourriture. Là, il est transformé par l'enzyme du cytochrome P450 en un métabolite qui a un effet cancérigène.
Lorsqu'une substance est biotransformée en un métabolite toxique, ce processus est appelé empoisonnement. Un autre exemple de ceci est le méthanol, qui n'est généralement pas toxique. Cependant, lorsqu'il est décomposé, il se transforme en formaldéhyde ou en acide formique.
La morphine produit le soi-disant morphine-6-glucuronide dans le foie, qui a un effet encore plus fort que la morphine. Ces effets de conversion sont également appelés effets de premier passage.
Le processus affecte également les médicaments. En raison du métabolisme, ceux-ci perdent leur activité et sont extraits du sang de la veine porte par le foie. Cependant, il peut également en résulter une toxicité, dont un exemple serait le métabolisme du paracétamol et de l'alcool. Étant donné que la dégradation de l'alcool et de certains médicaments s'effectue via le même système microsomal d'oxydation de l'éthanol, les effets des médicaments en association avec l'alcool peuvent être potentialisés.
Les troubles de la biotransformation se produisent à trois niveaux différents:
- en raison d'une activité accrue ou diminuée des enzymes dites microsomales (principalement en phase I)
- en raison de troubles de l'excrétion biliaire
- en raison d'une diminution de l'absorption des xénobiotiques dans les cellules du foie.
Le processus de conversion de substances lipophiles en substances hydrophiles est également utilisé dans les propres molécules du corps telles que la bilirubine ou les hormones stéroïdes. Cela les inactive et les excrète ensuite. En cas d'insuffisance hépatique chronique, cependant, les œstrogènes ne peuvent pas être inactivés ou excrétés, ce qui conduit à une accumulation dans l'organisme.
La bilirubine est produite lorsque les porphyrines sont dégradées. À des concentrations plus élevées, il a un effet toxique et doit donc être éliminé de l'organisme. Cependant, des troubles du transport peuvent survenir ici, y compris par exemple le syndrome de Gilbert-Meulengracht, le syndrome de Rotor ou le syndrome de Dubin-Johnson.
Des troubles de la biotransformation peuvent également survenir chez les prématurés ou les nouveau-nés. La capacité de glucuronidation du foie n'est pas encore suffisamment développée, de sorte que les médicaments ou la bilirubine ne peuvent être que insuffisamment convertis et excrétés. Certaines maladies hépatiques telles que la cirrhose ou l'hépatite peuvent également altérer l'activité des enzymes de biotransformation. Dans la plupart des cas, les réactions de phase I sont plus affectées que celles de phase 2. Ici aussi, les médicaments sont convertis et excrétés plus lentement, ce qui prolonge leur demi-vie, qui doit également être prise en compte en thérapeutique.
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